1、第 卷第 期 年 月 广 东 气 象 收稿日期：作者简介：许思涵（年生），女，本科，助理工程师，主要从事预报、预警等工作。：许思涵，陈欢欢，陈婷莎，等 年汕头短时强降水的特征分析 广东气象，（）：年汕头短时强降水的特征分析许思涵，陈欢欢，陈婷莎，郭丹妮，张晓，汤强（汕头市气象局，广东汕头；汕头澄海区气象局，广东汕头）摘 要：利用 年汕头地区 个地面自动区域站逐小时降水资料对汕头短时强降水的时空特征进行分析，结果表明：（）年平均降水量和年平均降水日数呈从南到北递减的分布特点；（）后汛期发生特大暴雨的几率高于前汛期；（）短时强降水的日变化表现为午后易产生短时强降水，其中濠江区和南澳县在：出现的几率
2、也较高；（）各个级别小时强降水的空间分布呈现以潮南区西南部为高值区，向北递减；（）西南季风和偏南气流型是易导致当地产生小时极端强降水的天气系统。关键词：气候学；短时强降水；汕头 中图分类号：文献标志码：汕头属亚热带气候区，处于赤道低气压和副热带高气压之间，在东北信风的南缘，具有明显的季风气候特征。近十几年来，在全球气候变暖的背景下，极易出现短历时强降水。短历时强降水具有局地性强、降水强度大、致灾风险高等特点，造成城市内涝、交通拥堵等次生灾害。由于短历时强降水一直存在提前预报预警、气象服务上的难点，汕头市气象台预报人员在降水落区和强度判断上存在着短板，而充分认识其规律、分布特征对提高今后格点精细
3、化预报有着重大意义。以往针对汕头降水研究基本都集中于利用国家观测站资料来分析其时空分布特征，而近年来，更多学者对短时强降水的特征进行更加深入的研究。蔡晶等、孙喜艳等侧重于广东小时强降水时空分布特征；陈冰等着重分析极端降水的特征；伍红雨等指出汕头是“龙舟水”阶段出现极端强降水的大值区之一；陈芳丽等则表明粤东暴雨中心与莲花山脉附近地形及海陆分布相关。以上分析表明，利用区域自动站来揭示本地各区县短时强降水的时空分布特征尤为重要，因此本研究利用汕头 年区域站逐小时降水资料对短时强降水进行分析，并对强降水过程进行分型，可为业务中预报预警和气象服务提供参考。资料说明本研究所用资料：（）根据地面气象观测规范
4、中降水量缺测记录要求，剔除一年中缺测达到一个月以上站点，缺测少于一个月，数据由半径 内站点的同时刻代替，挑选了汕头 个观测质量较高的区域站，站点密度满足半径 以内必有一站点，其中大部分建站是在 年以前投入使用的，因此选取了 年 月 年 月共 年 （：（北京时，下同）逐小时降水的观测资料。（）将汕头划分为 区 县，其中潮阳、潮南区简称为两潮地区。（）短时强降水定义为 ，每个站点出现 的雨量记为一个站次；当日降水量 时，则定义为大雨日。年平均降水空间分布图 是 年汕头市年平均降水量和年平均降水日数分布图。从图 可以看出，二者均呈现从南到北逐渐递减的特点，两者最大值均位于潮南区西南部的红场镇（年平均
5、降水量.，年平均降水日数 ）；而潮阳的降水量和降水日数仅次于潮南，且南部地区大于北部；汕头中心城区（包括金平、龙湖和濠江）总体来说降水量偏少，最强中心位于金平区东南部（年平均降水量 .）。同时也发现沿海一带降水量和降水日数相较于内陆偏少，南澳县作为海岛县，温差小，很难产生局地强对流，一般受系统移动云系影响，因此年平均降水量和年平均降水日数最少的地区也是处在南澳县云澳镇（.，）。图 年汕头市年平均降水量（）和年平均降水日数（）的空间分布 日降水量的时空分布 空间分布为了进一步了解汕头各区不同量级降水量分布特征，本研究对大雨以上量级的概率分布进行了分析，发现降水发生具有明显的区域性。暴雨和大暴雨的
6、强中心仍然位于潮南区西南部；而潮阳东部和汕头中心城区西部发生暴雨降水概率高；濠江的南部处于特大暴雨大值区的边缘。对于南澳县来说，北部也是发生大暴雨较高几率的地区之一（图）。从地形上来看，澄海、两潮地区多为山脉，南侧来的暖湿气流在地形作用下发生辐合抬升，使得山脉的迎风坡更容易发生降水，所以这几个地区更容易发生大雨量级以上的降水，当发生系统性降水影响时，应重点关注潮南西南部、潮阳东部、中心城区西部和濠江南部。图 年汕头市大雨（）、暴雨（）、大暴雨（）、特大暴雨（）概率的空间分布 时间分布本研究对于大雨以上量级降水概率进行逐年分析（图略），发现其年际变化大。日降水量达到大雨量级以上概率基本大于。年出
7、现强降水的概率最大，达，年内灾害性天气多，其中台风“尤特”以及“天兔”严重影响汕头市，年汕头市出现了重度气象干旱，出现强降水概率最低，仅。同时分析近 年汕头各区县大雨以上量级逐月变化（图略），均呈现以前汛期中 月为主峰和后汛期中 月为次峰的双峰型分布。其中 月份，两潮地区大雨以上量级占比位列各区县前两位，其中潮南区占比达.；月份处于前、后汛期转换期，故出现强降雨概率较小；月份起由于热带气旋活动频繁，且此时海温等条件均有利于其发展，强降水出现概率增长，两潮地区仍是强降水占比最大的区域，并且大于 月份。对比前、后汛期降水情况，发现前汛期发生特大暴雨的几率低，月则是最有可能发生特大暴雨的月份，其中达
8、濠区 月份特大暴雨占比达到.。小时强降水的时空分布 日变化近几年受西南季风和热带天气等系统影响，降水丰富，短时强降水频发，导致两潮地区发生内涝，所以研究时雨量尤为重要。分析研究 及以上量级强降水一天内各时次出现次数比例（图略），可以发现汕头各区县一天内各个时次都可能出现强降水。从濠江区和南澳县逐时变化曲线上看，应着重关注：这个时间段，尤其是濠江区：出现强降水几率高达 。从其地理位置来看，濠江区地处沿海，南澳县作为海岛县，都受海陆风效应影响，地面偏北陆风与西南海风形成的海风锋在后半夜到清晨时段生成并且维持，从而在早晨时段达到最强。金平、潮阳和澄海短时强降水分布时段大致相同，早上分布均匀，午后出现
9、雨强较大的降水可能性增大，特别是：出现爆发性增长，夜间发生几率急速下降，这是因为午后地表温度升高，在水汽充足等条件下，易形成暖湿的不稳定的大气结构，产生热对流，激发 以上量级的强降水。广东气象第 卷 空间分布本研究将小时强降水划分为 、和 个等级，并统计分析了近 年各个自动站出现各量级降水频次（图）。可以看出，量级频次较大区域集中在潮南区西南部，最大值是潮南区红场镇，达 次；其次是澄海北部和潮阳大部分地区频次都在 次以上，对比该量级与年平均总降水量的分布可以看出 的短时强降水对本地降水贡献较大。随着量级增加，区域性更加明显，且潮南和潮阳的东部均出现了一个小时降水频次较高的区域。以上降水致灾性强
10、，容易导致城乡积涝、山体滑坡等突发性灾害，是本研究需要重点分析的内容。近 年发生小时降水超过 的仅有 站次；其中发生频次最高的是潮南区雷岭镇，达 次，最强小时降水累计达到 ，是由 年 月 日由台风“海贝思”造成的。除潮南地区外，澄海东北部以及潮阳也极易发生超过 小时强降水。叠加汕头地形图发现，汕头北侧位于莲花山脉南部，跟山脉走向基本一致，潮南南部也多为山脉，是一个小型的喇叭口地形，当西南风上岸，富含丰富的水汽和能量，在山脉作用下辐合抬升，易激发小时强降水。图 小时降水量为 （）、（）、（）和（）频次分布 小时极端强降水的日变化近年来，短历时强降水出现的频率明显增加。因此本研究中统计了近 年各区
11、域站排名前 的小时降水，共计 个站次，发现其小时强降水量级均大于 ，所以将小时强降水 定义为极端小时强降水。图 为小时极端强降水频次的日变化，从图 可以看出，上午时段出现几率较小，午后有了明显增长，：后出现爆发性增长，夜间明显下降，总体来说，极端小时强降水容易出现在：，其中：出现站次达到 次，与 节中小时强的日变特征匹配。图 小时极端强降水（）频次的日变化 暴雨过程影响系统分型针对 年的 个暴雨过程，发现造成汕头暴雨的天气系统可归纳为 种类型：台风型、西南季风型、偏南气流型、低空急流型以及高空槽和切变线型。根据分型，统计日降水和小时极端强降水排名前 的影响系统，发现对于日降水量来说，西南季风导
12、致的占比达到；其次是台风；而西南季风和偏南气流则是最易导致本地产生小时极端强降水的天气系统，两者占比达到。统计近 年 个暴雨过程逐月分布情况，可知台风造成的暴雨降水达到了 次，主要集中在 月份，其次是 月份；西南季风型虽然发生次数只有 次，但通常与台风残余环流叠加，产生降水量级较大，主要集中在 月；高空槽和切变线型多发生在冷暖季节交界，主要集中在 月；偏南气流型分布较为分散，最多次数在 月；低空急流产生暴雨的次数最少，仅有 次，集中在 月。以前汛期和后汛期划分统计也可以发现，后汛期主要影响天气形势是台风，前汛期则重点关注高空槽和切变型，其次也需关注 月份的台风影响。结论）汕头年平均降水量与年平
13、均降水日数呈现从南到北逐渐递减的特点，大值区均为潮南区红场镇。）从日降水量空间分布来看，潮南西南部、潮阳东部、中心城区西部和濠江南部易发生大雨以上量级降水。从日降水量逐月分布发现汕头第 期 许思涵等：年汕头短时强降水的特征分析 强降水呈现以前汛期中 月为主峰和后汛期中月为次峰的双峰型分布，且后汛期发生特大暴雨几率高于前汛期。）总体来看，汕头各区县午后容易产生热对流降水，另外，濠江区和南澳县：这个时间段出现小时强降水几率较高，与海陆风效应有关。各个级别小时强降水的空间分布则具有明显的区域性，同样以潮南区西南部为高值区，向北递减，强降水中心的形成与莲花山脉以及喇叭口地形有关。）对于日降水量来说，西
14、南季风和台风更容易导致强降水；而西南季风和偏南气流则是更易导致产生小时极端强降水的天气系统。）后汛期主要影响天气形势是台风，前汛期则重点关注高空槽和切变型，其次也需关注 月份的台风影响。以往针对汕头降水的研究是利用国家观测站分析其时间分布特征，并得出中雨以上的降水频率决定了总降水量的多寡，而本研究分析发现各个区县各级别降水频率对于总降水量的贡献不同，其中潮南暴雨和大暴雨降水对于总降水量的影响显著，同时本研究也提高了降水资料的时间分辨率，着重分析易出现小时强降水的区域以及各区县出现的时间段，究其根本原因主要受其所处地形差异影响，并且也发现各个月中哪种天气类型更容易导致强降水，补齐日后在降水落区以
15、及强度上的短板。参考文献：许薇，甘庆辉，汤强 年汛期汕头各级别降水特征分析 暴雨灾害，（）：郑浩阳，王丽文 珠海市暴雨天气的气候特征及影响形势分析 广东气象，（）：刘嘉劲，祝剑亦，刘凯业，等 汕尾市短历时强降雨的时空分布特征 广东气象，（）：贺发胜，肖建军，郑金新，等 河源市短时强降水的时空分布及雷达回波特征分析 广东气象，（）：杨慧燕，廖菲，肖柳斯，等 广州短时强降水特征分析 广东气象，（）：蔡晶，李怀宇，钱嘉星，等 广东短时强降水的时空分布特征 广东气象，（）：孙喜艳，伍志方，梁巧倩，等 广东省不同等级小时强降水时空特征分析 广东气象，（）：陈冰，陆卫华，宋祖钦，等 茂名地区极端降水时空分布特征分析 气象研究与应用，（）：伍红雨，李芷卉，李文媛，等 基于区域自动气象站的广东极端强降水特征分析 气象，（）：陈芳丽，李明华，姜帅，等 粤东暴雨中心的降水气候统计特征和成因分析 广东气象，（）：，（，；，）：，（）（）（），：（），（）：；广东气象第 卷
